Определены новые многообещающие биомаркеры сотрясения мозга

Многие исследователи сообщили о недавнем прогрессе в выявлении возможных биомаркеров сотрясения мозга — это достижение, к которому стремятся, поскольку в настоящее время диагностика ограничивается когнитивными показателями, которые могут быть субъективными. Большинство групп сосредоточились на обнаружении белков, высвобождаемых из умирающих клеток мозга, но эти белки не всегда в изобилии после травмы и часто требуют экзотических или патентованных антител для измерения, сказал автор исследования Адам Чодобски, доцент (исследования) экстренной медицины в Альперте. Медицинская школа Университета Брауна.

«Наш подход был совершенно другим», — сказал Чодобски, также исследователь продолжительности жизни, который руководит лабораторией исследования нейротравм и мозговых барьеров. «Мы хотели посмотреть на белки, которые вырабатываются в ответ на травму, а затем попадают в кровоток."
При таком подходе, основанном на предыдущих исследованиях на животных, группа исследователей в конечном итоге определила четыре белка (копептин, галектин 3, матриксная металлопротеиназа 9 и окклюдин), которые резко изменились в кровотоке пациентов вскоре после сотрясения мозга. Корреляция двух из них — галектина 3 и окклюдина — позволила выделить пациентов, у которых было сотрясение мозга от субъектов, перенесших ортопедические травмы, такие как перелом кости.

Сотрясения и контроль
Команда Чодобски, включая ведущего автора и бывшего студента Брауна Ронгзи Шан и исследователя Джоанну Шмидынгер-Чодобска, структурировала исследование таким образом, чтобы гарантировать, что любые биомаркеры, которые они найдут, будут чувствительными и специфичными для диагностики сотрясения мозга.

Донор Дайан Вайс и отделение неотложной медицины Брауна финансировали эту работу.

Команда набрала три группы пациентов, одну экспериментальную группу и две контрольные группы. В экспериментальную группу вошли 55 пациентов отделения неотложной помощи, у которых были диагностированы сотрясения мозга другими способами.

В одну контрольную группу вошли 44 человека без травм, в другую — 17 пациентов с переломами длинных костей. У всех пациентов они измерили 18 провоспалительных белков.
Анализ результатов выявил четыре белка как потенциальные биомаркеры.

В частности, в течение восьми часов после травмы они обнаружили примерно четырехкратное увеличение концентрации галектина 3, матриксной металлопротеиназы 9 и окклюзии, а также трехкратное снижение концентрации копептина у пациентов с сотрясением мозга по сравнению с контрольной группой без травм.
В то время как у здоровых людей мог быть высокий уровень одного или другого из этих белков, ни у одного из них не было высоких уровней двух или более одновременно, но у 90 процентов пациентов с сотрясением мозга значительно изменились концентрации двух или более. Когда исследователи изучили комбинацию трех белков у пациентов с сотрясением мозга — копептина, галектина 3 и матриксной металлопротеиназы 9 — они обнаружили значительные изменения в уровнях, которые обеспечивали высокую степень чувствительности и специфичности к травмам по сравнению с контрольной группой.
Хотя каждый из этих трех белков также был значительно изменен у пациентов с переломами костей, как и окклюдин, исследователи обнаружили, что только у пациентов с сотрясением мозга повышенный уровень окклюдина коррелировал с повышенным уровнем галектина 3. Таким образом, четыре белка, рассматриваемые вместе, могут не только указывать на сотрясение мозга у людей, для которых повреждение головного мозга является единственной подозреваемой проблемой, но также они могут отличать возможность сотрясения мозга от травмы в другом месте тела.

Шмидынгер-Ходобска отметила, что значение четырех белков для определения перенесенного сотрясения мозга независимо от возраста пациента, пола, индекса массы тела или других медицинских характеристик.

«Это был широкий спектр населения с разным полом, разной этнической принадлежностью, разным возрастом и разным физическим состоянием, и на этом фоне эти четыре биомаркера не были подвержены влиянию», — сказала она.
Экспресс-тест и, возможно, лечение

Исследование показало, что белки легко измерить с помощью стандартных анализов, но команда надеется разработать микрожидкостный чип, который сможет получать надежные показания всего за два часа (то есть во время многих посещений отделения неотложной помощи). Они сказали, что уже подали заявку на патент на идею.
«Наш план состоит в том, чтобы коммерциализировать это», — сказал Ходобски.

Шмидынгер-Ходобска сказала, что команда также заинтересована в том, чтобы рассматривать белки как терапевтические мишени. Хотя есть некоторые споры, исследования показывают, что некоторые из этих воспалительных белков могут влиять на целостность гематоэнцефалического барьера. Это может означать, что пациенты, перенесшие черепно-мозговую травму, страдают не только от физического повреждения от удара по голове, но и от вызванной им воспалительной реакции, особенно в течение первых 24 часов.

«Если у вас есть пациент с очень высоким уровнем MMP9, мы можем подумать о лечении, которое блокирует MMP9», — сказала она. "Он разрушает белки плотного соединения на гематоэнцефалическом барьере. Если вы открываете гематоэнцефалический барьер, нежелательные вещества из крови попадают в мозг, и это только ухудшает ситуацию и усиливает воспаление."

Таким образом, по словам исследователей, панель в конечном итоге может помочь не только в постановке диагноза, но и в лечении в критический промежуток времени.

Портал обо всем